腫瘤放射治療學總論及生物學概述-復(fù)旦大學腫瘤醫(yī)院

1、Jemal A, et al. CA Cancer J Clin 2011; 61:6990 新發(fā)病例新發(fā)病例 新發(fā)死亡新發(fā)死亡 ( (百萬百萬) ) ( (百萬百萬) ) 男性男性 6 6. .6 6 4.4.2 2 女性女性 6 6. .0 0 3 3. .4 4 總計總計 1212. .7 7 7 7. .6 6惡性腫瘤的全球統(tǒng)計惡性腫瘤的全球統(tǒng)計 2005 2005年上海市年上海市上海預(yù)防醫(yī)學雜志上海預(yù)防醫(yī)學雜志 20(8): 421Bentzen SM, et al., Radiother Oncol 2005; 75: 355365Delaney G, et al. Cancer

2、2005; 104: 11291137 1 12/22/18952/22/1895放射治療放射治療物物理理手手段段生生物物效效應(yīng)應(yīng) 細胞水平生物學細胞水平生物學 024681012Dose (Gy)0. 0010. 010. 11Surviving fractionSC6 9U2SQD9A5 4 9A1 8 47SCC61M CF7整體水平生物學整體水平生物學分子生物學分子生物學射線引致射線引致?lián)p傷損傷利用由釙產(chǎn)生的利用由釙產(chǎn)生的 粒子進行的微束實驗顯示：細胞粒子進行的微束實驗顯示：細胞核是輻射敏感部位核是輻射敏感部位DNADNA是主要的靶點是主要的靶點PoloniumPolonium par

3、ticlesparticles0 01010m mScale of cell and needleScale of cell and needle直接作用：直接作用： 任何形式的輻射，如任何形式的輻射，如X X或或射線等被生物體吸收射線等被生物體吸收，直，直接作用于細胞的關(guān)鍵靶區(qū)，使靶自身被激發(fā)或電離，接作用于細胞的關(guān)鍵靶區(qū)，使靶自身被激發(fā)或電離，從從而產(chǎn)生一系列的生物改變。而產(chǎn)生一系列的生物改變。間接作用：間接作用： 輻射作用于細胞中的其他原子或分子（通常是水）輻射作用于細胞中的其他原子或分子（通常是水），產(chǎn)生自由基，由自由基作用使靶產(chǎn)生損傷。，產(chǎn)生自由基，由自由基作用使靶產(chǎn)生損傷。射線的直

4、接和間接作用射線的直接和間接作用射線直接射線直接直接作用直接作用射線產(chǎn)生的射線產(chǎn)生的間接作用間接作用每每 1 Gy 1 Gy 產(chǎn)生產(chǎn)生: :堿基損傷堿基損傷 1000 1000單鏈斷裂單鏈斷裂 - 1000- 1000雙鏈斷裂雙鏈斷裂 - 40- 40照射對克隆源細胞體外存活的影響照射對克隆源細胞體外存活的影響X X X X存活細胞定義：存活細胞定義：有有形成集落的能力，即分裂生長成形成集落的能力，即分裂生長成5050個細胞的能力，個細胞的能力，也稱為也稱為“集落形成集落形成” coloning formingcoloning forming 氧濃度氧濃度富氧富氧乏氧乏氧壞死壞死增殖的增殖的腫

5、瘤腫瘤細胞細胞早、晚早、晚反應(yīng)組織反應(yīng)組織細胞殺滅的細胞殺滅的“靶學說靶學說” 細胞的細胞的DNADNA雙鏈中的某一特定區(qū)域存在關(guān)鍵位點即雙鏈中的某一特定區(qū)域存在關(guān)鍵位點即存在所謂的靶存在所謂的靶 靶受到放射損傷后將直接或間接引起細胞死亡靶受到放射損傷后將直接或間接引起細胞死亡 “單擊單靶殺滅單擊單靶殺滅”：假設(shè)單次打擊細胞內(nèi)的單個關(guān)：假設(shè)單次打擊細胞內(nèi)的單個關(guān)鍵靶點即可引起細胞的死亡（鍵靶點即可引起細胞的死亡（又稱為又稱為型細胞死亡型細胞死亡） “單擊多靶殺滅單擊多靶殺滅” ：假設(shè)細胞內(nèi)有：假設(shè)細胞內(nèi)有n n個靶個靶, , 只有把只有把n n個靶全部打中個靶全部打中, , 細胞才會死亡細胞才

6、會死亡( (又稱又稱型細胞死亡型細胞死亡) ) 細胞存活曲線及數(shù)學模型細胞存活曲線及數(shù)學模型稀疏電離稀疏電離密集電離密集電離早、晚反應(yīng)組織生物學特點早、晚反應(yīng)組織生物學特點 根據(jù)細胞增殖動力學，可把正常組織和腫瘤分根據(jù)細胞增殖動力學，可把正常組織和腫瘤分成二大類，在臨床上直接表現(xiàn)為放射反應(yīng)出現(xiàn)成二大類，在臨床上直接表現(xiàn)為放射反應(yīng)出現(xiàn)時間的早晚。時間的早晚。 增殖快的為早期反應(yīng)組織或腫瘤，如皮膚和小增殖快的為早期反應(yīng)組織或腫瘤，如皮膚和小腸上皮細胞等，增殖慢的為晚期反應(yīng)組織或腫腸上皮細胞等，增殖慢的為晚期反應(yīng)組織或腫瘤如瘤如CNSCNS，肺等組織。，肺等組織。晚反應(yīng)組織晚反應(yīng)組織早反應(yīng)組織早反應(yīng)組織QuickTime and a decompressorare needed to see this picture.人腫瘤及正常組織的人腫瘤及正常組織的 / / 比值比值晚反應(yīng)組織平均值晚反應(yīng)組織平均值 2.92.9早反應(yīng)組織平均值早反應(yīng)組織平均值10.610.6腫瘤通常腫瘤通常 1010大部分腫瘤的大部分腫瘤的 / / 比值與早反應(yīng)組織比值與早反應(yīng)